JPH0240279B2 - - Google Patents

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JPH0240279B2
JPH0240279B2 JP62054300A JP5430087A JPH0240279B2 JP H0240279 B2 JPH0240279 B2 JP H0240279B2 JP 62054300 A JP62054300 A JP 62054300A JP 5430087 A JP5430087 A JP 5430087A JP H0240279 B2 JPH0240279 B2 JP H0240279B2
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JP
Japan
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gasifier
slag
combustion
zone
opening
Prior art date
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Application number
JP62054300A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS62227994A (en
Inventor
Shii Tanka Maikeru
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Combustion Engineering Inc
Original Assignee
Combustion Engineering Inc
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS62227994A publication Critical patent/JPS62227994A/en
Publication of JPH0240279B2 publication Critical patent/JPH0240279B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/48Apparatus; Plants
    • C10J3/485Entrained flow gasifiers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913Carbonaceous raw material
    • C10J2300/093Coal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/18Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1846Partial oxidation, i.e. injection of air or oxygen only
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S48/00Gas: heating and illuminating
    • Y10S48/02Slagging producer

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、石炭ガス化炉、殊にエントレンフロ
−(entrained flow)型のスラツギング式ガス化
炉に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to coal gasifiers, particularly slugging gasifiers of the entrained flow type.

従来のエントレンフロ−型石炭ガス化炉とし
て、米国特許第4,343,627号明細書に記載され
たものがある。この従来例によれば、石炭ガス化
炉は、その下方部分の中に炭素質物質(再循環し
たチヤーを含む)を供給空気と一緒に噴射するこ
とにより、運転される。
A conventional entrain flow coal gasifier is described in U.S. Pat. No. 4,343,627. According to this prior art, a coal gasifier is operated by injecting carbonaceous material (including recycled coal) into its lower part together with feed air.

そして、ガス化炉のこの下方部分での燃焼によ
りガス化反応のための熱が得られ、この温度はガ
ス化炉の底部にあるスラグタツプの開口を通して
溶融灰又はスラグが流出できるような温度に維持
される。このガス化炉のこのような部分は、一般
に燃焼区域と称され、化学量論的状態近くで運転
されて、最大熱量と最大温度とを得、これにより
スラグの取出しを促進するものである。
Combustion in this lower part of the gasifier then provides heat for the gasification reaction, and this temperature is maintained at such a temperature that the molten ash or slag can flow out through the slag tap opening in the bottom of the gasifier. be done. This portion of the gasifier, commonly referred to as the combustion zone, is operated near stoichiometric conditions to obtain maximum heat output and maximum temperature, thereby facilitating slag removal.

この燃焼区域で生じた燃焼生成物は、還元区域
に上向きに運ばれ、この還元区域で微粉炭を含む
炭素質物質である追加の燃料が加えられる。この
追加燃料は、チヤーと称されている残りの炭素残
留物と一緒に脱揮発化され、還元区域の燃焼生成
物と反応して、多量の一酸化炭素である可燃性ガ
スを生成する。ガス化発応は、燃焼区域で生成さ
れる燃焼生成物から熱を得る吸熱反応である。こ
のガス化処理は、約930℃(1700〓)の温度に達
するで続けられ、この温度到達時点では実用上の
目的のために、ガス化反応はかなり遅くされる。
そして、残留するチヤー粒子は取出され、その
後、燃焼区域又は還元区域のどちらか一方に再循
環される。
The combustion products produced in this combustion zone are conveyed upwardly to a reduction zone where additional fuel, which is carbonaceous material including pulverized coal, is added. This additional fuel is devolatilized along with the remaining carbon residue, called char, and reacts with the combustion products in the reduction zone to produce a combustible gas, which is a large amount of carbon monoxide. Gasification reactions are endothermic reactions that obtain heat from the combustion products produced in the combustion zone. The gasification process continues until a temperature of about 930°C (1700°C) is reached, at which point the gasification reaction is slowed down considerably for practical purposes.
The remaining char particles are then removed and then recycled to either the combustion zone or the reduction zone.

しかして、燃焼区域においては、固体の炭素粒
子の燃焼を促進し、かつスラグを可能な限り流動
化して自由に流れるのを維持するために、最大の
温度を得ることが所望される。
Thus, in the combustion zone it is desirable to obtain maximum temperatures in order to promote combustion of the solid carbon particles and to keep the slag as fluidized and free flowing as possible.

しかし、燃焼区域から還元区域への熱が放散す
ると、燃焼区域の温度が下げられてしまう。
However, dissipation of heat from the combustion zone to the reduction zone reduces the temperature of the combustion zone.

このため、従来、ガス化炉の燃焼区域と還元区
域との間の壁部分を内向きに曲げて、ガス化炉の
総ガス流れ面積の50%程度の大きさを有するかな
り狭い開口を形成することが知られている。この
ような構成では、しかし、ガス化炉の壁を形成す
る多数の管の曲げ及び間隔取りが必要となつて、
製作が面倒となり、高価となる問題がある。しか
も、この管間隔取りは管の長さ方向に沿つて変化
するので、非常に細かくなる問題もある。
For this reason, conventionally the wall section between the combustion zone and the reduction zone of the gasifier is bent inward to form a fairly narrow opening with a size on the order of 50% of the total gas flow area of the gasifier. It is known. Such a configuration, however, requires bending and spacing of the numerous tubes that form the walls of the gasifier.
There is a problem that manufacturing is troublesome and expensive. Moreover, since the spacing between the tubes changes along the length of the tube, there is also the problem that the spacing between the tubes becomes very fine.

また、従来、ガス化炉内の仮想円に対して燃料
を接線方向に向けて噴射し、その遠心作用によつ
て、ガス化炉内に低圧の火炎コアを形成させるこ
とが知られている。そして、この火炎コアの存在
によつて、ガスは還元区域から燃焼区域に引き戻
される傾向となる。このような方法では、しか
し、燃焼区域に好ましからざる冷却をきたすばか
りか、所望される最終成物すなわち可燃性ガスを
も引き込んでしまい、これらのガスが燃焼区域で
燃焼させようとしている炭素質物質よりもむしろ
先に燃焼してしまうという問題がある。
Furthermore, conventionally, it has been known to inject fuel tangentially to a virtual circle within the gasifier, and to form a low-pressure flame core within the gasifier due to its centrifugal action. The presence of this flame core then tends to draw gas back from the reduction zone to the combustion zone. Such methods, however, not only result in undesirable cooling of the combustion zone, but also draw in the desired end products, ie, combustible gases, which are the carbonaceous materials that are being combusted in the combustion zone. The problem is that it burns out first.

一方、還元区域内で形成されたスラグは、炉壁
に沿つて流下し、それから還元区域と燃焼区域と
の間の炉中央に配置している開口を経てスラグタ
ツプの開口に非常に接近した位置に落下する。こ
れは、還元区域の温度が低いので、スラグが相当
冷えて自由に流動できないことによる。したがつ
て、このようなスラグがスラグタツプの開口縁の
近傍へ落下すると、このスラグタツプ開口の閉塞
を助長する問題が生じる。
The slag formed in the reduction zone, on the other hand, flows down along the furnace wall and then passes through an opening located in the center of the furnace between the reduction zone and the combustion zone to a position very close to the opening in the slag tap. Fall. This is because the temperature in the reduction zone is so low that the slag cools down considerably and cannot flow freely. Therefore, if such slag falls near the edge of the opening of the slug tap, a problem arises in that it promotes clogging of the opening of the slug tap.

以上述べた説明から明らかなように。2段式ガ
ス化炉としては、次のようなものが所望されるも
のである。
As is clear from the above explanation. The following two-stage gasifier is desired.

第1に、燃焼区域と還元区域との間の放熱が最
小であること。
First, heat dissipation between the combustion zone and the reduction zone is minimal.

第2に、ガスが還元区域から燃焼区域へ引き戻
されることがないこと。
Second, no gas is drawn back from the reduction zone to the combustion zone.

第3に、還元区域から落下したスラグが燃焼区
域内の外側位置すなわち中央部から遠く離れてい
る位置に落ち、これによりスラグをスラグタツプ
の開口へ到達する前に十分に加熱して自由に流れ
得るようにさせること。
Third, the slag that falls from the reduction zone falls to an outer location within the combustion zone, i.e. a location far from the center, which allows the slag to heat up enough to flow freely before reaching the opening of the slag tap. To make things happen.

発明の概要 本発明は、したがつて、このような所望をすべ
てかねそなえた2段式石炭ガス化炉を提供しよう
とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention therefore seeks to provide a two-stage coal gasifier that meets all of these desires.

本発明による2段式石炭ガス化炉は、垂直に延
びてガスが上向きに流れるとともに、上端の方に
ガスを排出するための開口を有するガス化炉室を
包含する。このガス化炉室の壁を形成する多数の
管は、ガス化炉室の下端中央位置にスラグタツプ
の開口を形成する。ガス化炉室の下方部分は燃焼
区域であり、この燃焼区域では、燃料噴射手段
(ノズル)が炭素質物質(石炭)を好適にはガス
化炉室内の仮想円に対して接線方向に向けて燃焼
用供給空気と一緒に噴射させて、熱源を得る。一
方、ガス化炉室の上方部分は還元区域であり、こ
の還元区域では追加の燃料が投入されて、ガス化
される。そして、これらの燃焼区域と還元区域と
の間の中央にはバツフルが配置されている。この
バツフルは、スラグタツプの開口よりも大きい大
きさを有し、バツフルのまわりから落下するスラ
グがスラグタツプの開口から遠く離れた所で落ち
るように配置されている。
A two-stage coal gasifier according to the invention includes a gasifier chamber that extends vertically, through which the gas flows upwardly, and has an opening for discharging the gas toward the upper end. A number of tubes forming the walls of the gasifier chamber form a slug tap opening at a central location at the lower end of the gasifier chamber. The lower part of the gasifier chamber is a combustion zone in which fuel injection means (nozzles) direct the carbonaceous material (coal), preferably tangentially to an imaginary circle inside the gasifier chamber. It is injected together with the supply air for combustion to obtain a heat source. On the other hand, the upper part of the gasifier chamber is a reduction zone, where additional fuel is input and gasified. A buttful is placed in the center between the combustion zone and the reduction zone. The baffle is larger than the opening in the slug tap and is positioned so that slag falling from around the buffle falls far from the opening in the slug tap.

この中央に配置したバツフルは、燃焼区域から
還元区域への放熱損失を最小にし、またこれらの
燃焼区域と還元区域との間のガス化炉室の中央部
分を遮断して、ガスが還元区域から燃焼区域側へ
引き戻されないようにし、更に還元区域から落ち
て燃焼区域に入るスラグをスラグタツプの開口か
ら遠く離れた位置に強制的に落とし、これにより
スラグがスラグタツプの開口を通過する前にスラ
グを十分に加熱することができるようにしてい
る。
This centrally located buttful minimizes heat loss from the combustion zone to the reduction zone and also isolates the central portion of the gasifier chamber between these combustion zones and the reduction zone to prevent gas from leaving the reduction zone. It prevents the slag from being pulled back toward the combustion zone and also forces the slag that falls from the reduction zone and enters the combustion zone far away from the opening in the slag tap, thereby removing the slag before it passes through the opening in the slag tap. This allows for sufficient heating.

好適な実施例の説明 以下図面を参照して本発明の好適な実施例につ
いて詳述する。
DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第1図において、2段式石炭ガス化炉10は円
形横断面のガス化炉室12を有し、このガス化炉
室はバツフル14によつて、燃焼区域16と還元
区域18とに分割されている。燃焼区域16は実
質的に円筒体であり、この円筒体を多数の垂直蒸
発管20によつて限定している。これらの垂直蒸
発管にはヘツダ22から水が供給され、蒸発管の
管内を水が上昇し気水混合体とされてヘツダ24
にて送り出された後、さらに、気水混合体がこの
ヘツダから蒸気の貯留及び水の再循環を計るため
の気水ドラム(図示せず)に供給される。
In FIG. 1, a two-stage coal gasifier 10 has a gasifier chamber 12 of circular cross section, which is divided by a buttle 14 into a combustion zone 16 and a reduction zone 18. ing. Combustion zone 16 is substantially cylindrical and is defined by a number of vertical evaporator tubes 20 . Water is supplied from the header 22 to these vertical evaporation tubes, and the water rises inside the evaporation tube to form an air-water mixture and is sent to the header 24.
From this header, the steam/water mixture is further fed to a steam/water drum (not shown) for steam storage and water recirculation.

一方、炭素質物質を主体にした燃料は、再循環
したチヤーまたは微粉炭からなり、この燃料は燃
焼区域16内の仮想円に対して接線方向に向けて
配置されている燃焼噴射ノズル26から燃焼区域
16内へ投入される。また、燃焼用空気は風箱2
8を通して供給される。この空気は多くの場合燃
焼酸化性物質として使用されているが、酸素を十
分に含有する空気又は純酸素も使用することがで
きる。燃焼区域16は、ほぼ化学量論的状態で運
転され、この状態では、燃焼区域16内に供給さ
れる空気の量は、理論上の完全燃焼に必要な空気
量に近いものとされている。この結果、燃焼区域
16内における燃焼温度は最高の状態にある。
On the other hand, the carbonaceous material-based fuel consists of recirculated coal or pulverized coal, which is combusted from a combustion injection nozzle 26 oriented tangentially to a virtual circle within the combustion zone 16. It is thrown into area 16. In addition, the combustion air is supplied to the wind box 2.
8. This air is often used as the combustion oxidant, but oxygen-enriched air or pure oxygen can also be used. Combustion zone 16 is operated at approximately stoichiometric conditions, in which the amount of air supplied into combustion zone 16 is close to the amount of air required for theoretical complete combustion. As a result, the combustion temperature within the combustion zone 16 is at its highest.

このような燃焼にて生じた燃焼ガスは、バツフ
ル14の周囲に設けられている空間30を上向き
に通過して、還元区域18に流れる。そして、こ
の還元区域の下端部において、微粉炭を含む炭素
質物質を主体にする追加の燃料が燃料噴射ノズル
32から噴射される。この石炭燃料は吸熱反応に
さらされている間に脱挿発化されて、ガス化さ
れ、これにより可燃性ガスが生成される。この生
成ガスは、上向きに通過し、それから約930℃
(1700〓)の温度で開口34を通して流出する。
石炭に含まれる灰分が燃焼区域16内で熱せられ
て、溶融スラグが形成され、この溶融スラグは、
燃焼区域16の壁の内表面36上にかなり堆積す
る。そして、燃焼区域16は約1650℃(3000〓)
の設定温度で運転されているため、スラグはかな
り流動状となり、その結果、この流動状スラグが
壁面から底部に流れ落ちて、底部に設けられてい
るスラグタツプの開口38を通して、水張りホツ
パ40の中に投入される。
Combustion gas generated by such combustion passes upwardly through a space 30 provided around the baffle 14 and flows into the reduction zone 18 . Further, at the lower end of this reduction zone, additional fuel mainly composed of carbonaceous material containing pulverized coal is injected from the fuel injection nozzle 32. This coal fuel is deinterpolated and gasified while being subjected to an endothermic reaction, thereby producing combustible gas. This product gas passes upwards and then about 930°C
It flows out through the opening 34 at a temperature of (1700〓).
The ash contained in the coal is heated in the combustion zone 16 to form a molten slag, which is
Significant buildup occurs on the inner surface 36 of the walls of the combustion zone 16. And combustion zone 16 is about 1650℃ (3000〓)
Since the slag is operated at a set temperature of Injected.

このスラグは、低温下では粘着性を帯びるよう
になり、このままの状態ではスラグがスラグタツ
プの開口38に付着して、次第にスラグタツプの
開口38周辺を塞いでしまうので、常に高温度に
維持されている。
This slag becomes sticky at low temperatures, and if left in this state, the slag will adhere to the opening 38 of the slug tap and gradually block the area around the opening 38 of the slug tap, so the temperature is always maintained at a high temperature. .

燃焼区域16において生じた灰分の一部分は還
元区域18の中に運び上げられ、さらに、この灰
分には噴射ノズル32から噴射された燃料の燃焼
により生じた灰分が追加されて増加する。少しの
スラグがバツフル14の頂部に落ちている間に、
大部分のスラグは、壁を形成する多数の管20の
内表面42に堆積する。そのときのスラグは、よ
り粘着性を帯びているが、しかし、燃焼区域16
の中へ壁を伝わつて徐々に流れ落ちていく。とき
には、スラグは、壁に堆積し、凝固して大きな塊
となり、その後すぐに落下していくこともある。
A portion of the ash produced in the combustion zone 16 is carried up into the reduction zone 18 and is further enriched by the ash produced by the combustion of the fuel injected from the injection nozzle 32. While a little slag fell onto the top of Batsuful 14,
Most of the slag is deposited on the inner surfaces 42 of the multiple tubes 20 forming the walls. The slag is then more sticky, but the combustion zone 16
It gradually flows down the wall into the interior. Sometimes the slag will build up on the walls, solidify into large clumps, and then fall off quickly.

還元区域18で生じてガス化炉12の中央部を
落下するスラグは、炉中央に配置されているバツ
フル14によつて、外側方向へ流れ落ちていき、
それから床板44の外側方向すなわちスラグタツ
プの開口38から遠く離れている側の部分に落下
する。従つて、このスラグは、加熱されて温度が
高められる十分な機会が与えられて、粘度が低下
するので、スラグタツプの開口38を自由に通過
していく。
The slag generated in the reduction zone 18 and falling down the center of the gasifier 12 flows down toward the outside by the baffle 14 located in the center of the furnace.
It then falls in an outward direction of the floorboard 44, ie, on the side remote from the slug tap opening 38. The slag will therefore have ample opportunity to be heated to an increased temperature and its viscosity will decrease so that it passes freely through the slug tap opening 38.

燃焼区域16及び還元区域18の燃料噴射ノズ
ル26及び32の両方とも、混合を促進するため
に、ガス化炉12内に仮想円に対して接線方向に
向けられて、火炎を形成するようにされている。
バツフル14は、ガスが還元区域18から燃焼区
域16の中に引き込まれそうになる傾向のある、
前記仮想円上で形成された火炎の中央部のコアを
遮断する。
Both the fuel injection nozzles 26 and 32 of the combustion zone 16 and the reduction zone 18 are oriented tangentially to a virtual circle within the gasifier 12 to form a flame to promote mixing. ing.
Buzzful 14 tends to draw gas from reduction zone 18 into combustion zone 16.
The central core of the flame formed on the virtual circle is cut off.

そしてまた、このバツフル14は、燃焼区域1
6から還元区域18への放熱を遮断する働きもな
し、これにより燃焼区域16の温度を最大にす
る。
And also, this Batsuful 14 is the combustion zone 1
6 to the reduction zone 18, thereby maximizing the temperature of the combustion zone 16.

第2図に示すように、バツフル14は、ガス化
室12内でハンガー管46によつて支持され、か
つ4本の遮へい兼支持管48によつて補強されて
いる。複数の管から構成されるバツフル14は、
好適には、その底部側面が耐火層50で、またそ
の上部側面が例えば炭化硅素等の耐火層52でそ
れぞれ被覆されている。さらに、バツフル14の
頂部における耐火層52は、図示するような形状
に作られて、ガスの流れパターンを改善し、バツ
フル14への粒状物質の付着も最小限とするよう
にしている。このように、バツフルを耐火物で被
覆しても良いのは、このバツフルは熱を吸収する
ことではなくて、単にガスを遮断するものであ
り、高温環境下で働かなくてはならないために、
単に水冷が要求されるだけであることによる。
As shown in FIG. 2, the buttful 14 is supported within the gasification chamber 12 by a hanger pipe 46 and reinforced by four shield/support pipes 48. The Batsuful 14, which is composed of a plurality of tubes,
Preferably, the bottom side is coated with a refractory layer 50 and the top side is coated with a refractory layer 52, such as silicon carbide. Additionally, a refractory layer 52 on top of the baffle 14 is shaped as shown to improve gas flow patterns and also to minimize particulate matter deposition on the baffle 14. In this way, the reason why it is okay to cover Batsuful with refractory material is that Batsuful does not absorb heat, but simply blocks gas, and must work in a high-temperature environment.
This is because only water cooling is required.

このバツフルのための水冷は、第3及び4図に
示されているように、ヘツダ54(第2図参照)
から供給された水を入口管56を通してパンケー
キコイル58の中へ流れて通過することによつて
得られる。このパンケーキコイルを通過した水
は、その後、支持管46を通して上向きに流れ、
上部ヘツダ60(第1図参照)へ入る。このよう
な冷却水は、その流れの途中においてガスにより
加熱されて形成された蒸気を含むものであり、従
つて、この水・蒸気混合体は上部ヘツダ60から
蒸気ドラム(図示せず)に導かれて、蒸気が分離
される。そして、この蒸気を分離された水が再び
ヘツダ54に戻される。この場合、水の流れる路
を前述したように連続的な上向きの通路とするこ
とにより、水の流れ中に蒸気が生じる可能性を減
少することができる。第5及び6図は四角形の横
断面を有するガス化炉70に使用されるバツフル
14の例を示す。バツフル14は、この四角形横
断面のガス化炉70内に配置される。バツフル1
4のための冷却水は入口ヘツダ72から導入さ
れ、サーペンタイコイル74を通過して出口ヘツ
ダ76へ流れる。また、このバツフルは、その上
部表面が耐火層78でまたその下部表面が耐火層
80でそれぞれ覆われている。そして、バツフル
14は第6図に示すように山形の形状につくら
れ、また第5図に示すようにその外周まわりにガ
スの通過空間82が限定される。
Water cooling for this buffer is provided by the header 54 (see FIG. 2), as shown in FIGS. 3 and 4.
This is obtained by passing water supplied from the pancake coil 58 through the inlet tube 56 and into the pancake coil 58. The water passing through this pancake coil then flows upward through the support tube 46 and
into the upper header 60 (see Figure 1). Such cooling water contains steam formed by being heated by gas during its flow, and therefore, this water/steam mixture is led from the upper header 60 to a steam drum (not shown). The steam is separated. Then, the water from which the steam has been separated is returned to the header 54 again. In this case, by making the water flow path a continuous upward path as described above, the possibility of steam generation in the water flow can be reduced. 5 and 6 show an example of a baffle 14 used in a gasifier 70 having a rectangular cross section. The baffle 14 is arranged within this gasifier 70 having a rectangular cross section. Batsuful 1
Cooling water for 4 is introduced from the inlet header 72 and flows through the serpentine coil 74 to the outlet header 76. Further, this baffle is covered with a refractory layer 78 on its upper surface and a refractory layer 80 on its lower surface. The baffle 14 is formed into a chevron shape as shown in FIG. 6, and a gas passage space 82 is defined around its outer periphery as shown in FIG.

一例として、ガス化炉の出口における上向きの
ガス流れは、ガス温度が約930℃(1700〓)で6
〜9m/sec(20〜30ft/sec)の割合で流れる。
そして、このガス化炉のガス流れ面積の半分をバ
ツフルよつて覆うことによつて、前述した空間を
通過する際のガス速度は約30〜46m/sec(100〜
150ft/sec)となる。この速度の値は、ガスの温
度が約1650℃(3000〓)のときには、よりかなり
高いものとなる。また、バツフルは、燃焼区域か
らの放熱を遮断するために、ガス化炉のガス流れ
面積のできるだけ多くの部分を覆うようにするこ
とが所望されるものである。しかし、バツフルが
覆え得る面積は、高速度のガスによるエロージヨ
ン作用によつて制限され、従つて、実際上はガス
化炉のガス流れ面積の約50%がバツフルにより遮
断される量である。
As an example, the upward gas flow at the outlet of the gasifier is
It flows at a rate of ~9 m/sec (20-30 ft/sec).
By covering half of the gas flow area of this gasifier with a buffet, the gas velocity when passing through the space described above is approximately 30 to 46 m/sec (100 to 100 m/sec).
150ft/sec). This velocity value is much higher when the gas temperature is about 1650°C (3000°). It is also desirable that the baffle cover as much of the gas flow area of the gasifier as possible in order to block heat radiation from the combustion zone. However, the area that can be covered by the baffle is limited by the erosion effect caused by the high velocity gas, and therefore, in practice, about 50% of the gas flow area of the gasifier is blocked by the baffle.

それから、バツフルの大きさはスラグタツプの
開口の大きさよりも大きくされるとともに、この
バツフルはスラグタツプの開口の投影面積の直上
に配置される。したがつて、バツフルはスラグタ
ツプの開口の真上でこのスラグタツプの開口を実
質的に越えて横に延びることになる。これによつ
て、バツフルの縁からしたたり落ちるスラグは、
スラグタツプの開口に流入する前に、スラグタツ
プから遠く離れた位置に流れ落ちて加熱され、そ
の温度が高められて粘度が低くなり、これによ
り、スラグタツプの開口が閉塞される可能性を最
小にしている。
Then, the size of the buffle is made larger than the size of the opening in the slug tap, and the buffle is placed directly above the projected area of the opening in the slug tap. The buffle thus extends laterally directly above and substantially beyond the slug tap opening. As a result, the slag dripping from the edge of the buttful is
Before flowing into the slug tap opening, it flows down far from the slug tap and is heated, increasing its temperature and lowering its viscosity, thereby minimizing the possibility of the slug tap opening becoming blocked.

以上述べたように、本発明によるガス化炉によ
れば、還元区域内の低温のガスが燃焼区域内に入
つて逆混合する可能性が除去され、また放熱によ
る燃焼区域の冷却を除去するような遮へい構成が
提供され、更にガス化炉の運転中におけるスラグ
タツプの開口の区域でのスラグの流動化の維持を
促進することができる。
As mentioned above, the gasifier according to the invention eliminates the possibility of cold gas in the reduction zone entering the combustion zone and backmixing, and also eliminates cooling of the combustion zone by heat radiation. A good shielding arrangement is provided which further facilitates maintaining fluidization of the slag in the area of the slag tap opening during operation of the gasifier.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明による2段式石炭ガス化炉の一
例を示す概略側面図、第2図はこのガス化炉の内
部中央に配置されているバツフルの取付状態を示
す側面図、第3図はこのバツフルの概略平面図、
第4図は同じくこのバツフルの縦断面図、第5図
は4角形横断面のガス化炉に使用されるバツフル
の一例を示す概略平面図、第6図はこのバツフル
の概略縦断面図である。 10……2段式石炭ガス化炉、12,70……
ガス化炉室、14……バツフル、16……燃焼区
域、18……還元区域、20……多数の垂直に延
びる管、26,32……燃料噴射手段(ノズル)、
38……スラグタツプの開口。
FIG. 1 is a schematic side view showing an example of a two-stage coal gasifier according to the present invention, FIG. 2 is a side view showing how the buttful is installed in the center of the gasifier, and FIG. is a schematic plan view of this Batsuful,
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of this buttful, FIG. 5 is a schematic plan view showing an example of a buttful used in a gasifier with a rectangular cross section, and FIG. 6 is a schematic longitudinal sectional view of this buttful. . 10...Two-stage coal gasifier, 12,70...
Gasifier chamber, 14... Buzzful, 16... Combustion zone, 18... Reduction zone, 20... Numerous vertically extending tubes, 26, 32... Fuel injection means (nozzle),
38...Slug tap opening.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 垂直に延びてガスが上向きに流れるととも
に、上端の方にガスを排出するための開口を有す
るガス化炉室と、このガス化炉室の壁を形成する
とともに、ガス化炉室の下端中央位置にスラグタ
ツプの開口を形成する多数の垂直に延びる管と、
前記ガス化炉室の低い高さ位置で炭素質物質を噴
射する燃焼用燃料噴射手段と、前記ガス化炉室の
高い高さ位置で炭素質物質を噴射する還元用燃料
噴射手段と、これら燃焼用及び還元用の燃料噴射
手段間の高さ位置で前記ガス化炉室の内部中央に
配置され、ガス化炉室の上方部分に還元区域をま
たガス化炉室の下方部分に燃焼区域を限定するバ
ツフルとを包含し、前記還元区域内で形成される
スラグが、前記ガス化炉室の下端中央位置にある
前記スラグタツプの開口へ流れる前に、前記ガス
化炉室の外側位置で前記バツフルを通過して流れ
るようにしてなる2段式石炭ガス化炉。
1 a gasifier chamber which extends vertically and has an opening for gas to flow upward and to discharge the gas toward the upper end; a number of vertically extending tubes forming slug tap openings at the locations;
Combustion fuel injection means for injecting carbonaceous material at a low height position of the gasification furnace chamber; Reduction fuel injection means for injecting carbonaceous material at a high height position of the gasification furnace chamber; located centrally within the gasifier chamber at a height between the fuel injection means for use and reduction, and defines a reduction zone in the upper part of the gasifier chamber and a combustion zone in the lower part of the gasifier chamber. a buffle at an outer location of the gasifier chamber before the slag formed in the reduction zone flows to an opening in the slag tap at a central location at the lower end of the gasifier chamber. A two-stage coal gasifier that allows the coal to flow through it.
JP62054300A 1986-03-27 1987-03-11 Two-stage type coal gasifying oven Granted JPS62227994A (en)

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US06/845,164 US4680035A (en) 1986-03-27 1986-03-27 Two stage slagging gasifier
US845164 2004-05-14

Publications (2)

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JPS62227994A JPS62227994A (en) 1987-10-06
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US4680035A (en) 1987-07-14

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